The effect of eight weeks of HIIT and N-chromosome royal jelly on liver enzymes and insulin resistance index in type 2 diabetic obese rats
Subject Areas :sahar Riasati 1 , Hossein Abednatanzi 2 , Mandana Gholami 3
1 - PhD student, Department of Physical Education and Sports Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2 - Department of Physical Education and Sports Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3 - Department of Physical Education and Sports Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Keywords: HIIT, Royal Jelly, Liver Enzyme, type 2 diabetes, mice,
Abstract :
Background & Aim: Type 2 diabetes is the most common endocrine disease that occurs due to glucose intolerance due to imbalance between reserves and insulin demand, which leads to be changes in liver enzymes with structural and functional changes in the liver. The aim of this study was to study changes in liver enzymes and insulin resistance index after HIIT and royal jelly in obese rats with type 2 diabetes. Materials & Methods: The statistical sample of the present study was 36 obese male rats with an average weight of 409 gr. After 20 weeks of high-fat diet, rats became diabetic by intraperitoneal injection of 25 mg/kg STZ body weight. Mice with fasting glucose between 150 and 400 mg /dl were considered to have type 2 diabetes. Diabetic rat in 4 groups of control (N=6), HIIT (N=8), royal gel (N=7), HIIT& Royal gel (N=8) group done and Accomplished Eight weeks of HIIT, 5d/w with intense 2-minute intervals of 80 to 90% VO2max and one-minute rest intervals with 50 to 56% VO2max. Royal jelly was given by gavage at the rate of 100 mg / kg 5 days a week. At the end of the protocol, blood samples were taken and liver enzymes and glucose were measured using an auto-analyzer and insulin was measured using a laboratory kit and analyzed using one-way and two-way analysis of variance and post hoc test. Results: showed that in comparison with the control group, HIIT led to a significant decrease in glucose and insulin resistance index and intermittent exercise resulted in a decrease in liver enzymes ALT, AST and ALP compared to the control group. The ALP decrease was significant (P = 0.001). Conclusion: It seems that HIIT and consumption of royal jelly can help reduce liver enzymes and improve liver status in rats.
1- Shokrolahi Ardakani A, Abednatanzi H, Gholami M, Shakeri N. The effect of resistance training on G6pase gene expression in liver hepatocytes, glucose and insulin resistance levels in type 2 diabetic rats. Iranian Journal of Diabetes and Obesity. 2020 Mar 10; 12(1):14-21.
2- Ferguson B. ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription 9th Ed. 2014. J Can Chiropr Assoc. 2014 Sep; 58(3):328. PMCID: PMC4139760.
3- Abdi Ardekani M, Banaeifar A, Arshadi S, Abed Natanzi H. Effect of High-Intensity Interval Training and Thyme honey on liver enzymes of type II diabetic rats. J Diabetes Nurs 2020; 8 (3):1160-1174. URL: http://jdn.zbmu.ac.ir/article-1-419-fa.html.
4- Mansoori, Z., kiani, N., Daryanoosh, F., Samadi, M., Hadidi, V., Haghdel, A. The effect of green tea extract on indices of liver damage (ALT and AST) caused by high intensity interval training in professional soccer players. Journal of Sport and Exercise Physiology, 2019; 11(1): 97-106.
5- Hasani, A., Ansari, R., Mazani, A. Effect of 8 weeks of Aerobic Training and using Chicory extractive supplementation on Serum levels of ALT and AST Enzymes in women with Fatty Liver. The Iranian Journal of Obstetrics, Gynecology and Infertility, 2016; 19(10): 1-8. doi: 10.22038/ijogi.2016.7109
6- Barzegarzadeh H, Dabidi Roshan V. Effects of a 12-Week aerobic Training Course Followed by a 4-Week Detraining Period on Alanine Aminotransferase, Aspartate Aminotransferase, Alkaline Phosphatase and Blood Lipids Level Changes in Menopausal Rats. JRUMS 2012; 11 (3) :207-218URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-1420-fa.html
7- Ebrahimi, M., Fathi, R., Ansari Pirsarii, Z., Talebi-Garakani, E. Relative Gene Expression of Key Genes Involved in Lipid Metabolism, Following High Fat Diet and Moderate and High Intensity Aerobic Training in Rat’s Liver. Sport Physiology, 2017; 9(34): 201-216. doi: 10.22089/spj.2017.2767.1374
8- 8- Godin, G., Desharnais, R., Valois, P., Lepage, L., Jobin, J., Bradet, R., Differences in perceived barriers to exercise between high and low intenders: observations among different populations. American Journal Health Promotion, 1994; (8)4, 279-285. https://doi.org/10.4278/0890-1171-8.4.279
9- Khajehlandi, A., Abednatanzi, H., Nikbakht, H. The Effect of Swimming Training and Aloe Vera Extract on Lipid Profile of
10- Male Diabetic Rats. Journal of Isfahan Medical School, 2017; 34(411): 1515-1522.
11- Shapiro K, Gong WC. Natural products used for diabetes. J Am Pharm Assoc (Wash). 2002; 42(2):217-226. doi:10.1331/108658002763508515
12- Yeylaghi Ashrafi M R, Abednatanzi H, Ghazalian F. The effect of eight weeks of high intensity interval training and n-chromosomal royal jelly on G6Pase gene expression in hepatocytes, glucose levels and insulin resistance in type 2 diabetic rats. RJMS 2020; 27 (10):135-150. URL: http://rjms.iums.ac.ir/article-1-6387-en.html.
13- Khazaei M, Ansarian A, Ghanbari E. New Findings on Biological Actions and Clinical Applications of Royal Jelly: A Review. J Diet Suppl. 2018; 15(5):757-775. doi:10.1080/19390211.2017.1363843.
14- Nakajima Y, Tsuruma K, Shimazawa M, Mishima S, Hara H. Comparison of bee products based on assays of antioxidant capacities. BMC Complement Altern Med. 2009; 9:4. Published 2009 Feb 26. doi:10.1186/1472-6882-9-4
15- Nagai T, Inoue R. Preparation and the functional properties of water extract and alkaline extract of royal jelly. Food Chem. 2004; 84(2):181-6.
16- Ramadan MF, Al-Ghamdi A. Bioactive compounds and health-promoting properties of royal jelly: a review. J Funct Foods.2012; 4:39–52.
17- Shidfar F, Jazayeri S, Mousavi SN, Malek M, Hosseini AF, Khoshpey B. Does Supplementation with Royal Jelly Improve Oxidative Stress and Insulin Resistance in Type 2 Diabetic Patients? Iran J Public Health. 2015; 44(6):797-803.
18- Nomura M, Maruo N, Zamami Y, Takatori S, Doi S, Kawasaki H. Yakugaku Zasshi. 2007; 127(11):1877-1882. doi:10.1248/yakushi.127.1877
19- Zou Y, Li J, Lu C, et al. High-fat emulsion-induced rat model of nonalcoholic steatohepatitis. Life Sci. 2006; 79(11):1100-1107. doi:10.1016/j.lfs.2006.03.021
20- Gheibi S, Bakhtiarzadeh F, Ghasemi A. A Review of High Fat Diet-Streptozotocin Model for Induction of Type 2 Diabetes in Rat. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism 2016; 18 (2) :135-148.URL: http://ijem.sbmu.ac.ir/article-1-2039-en.html
21- Aghanouri Z, Noureddini M, Salami M. Effect of Citrullus Colocynthis on diabetic rats plasma glucose. Feyz 2009; 12 (4) :1-6.URL: http://feyz.kaums.ac.ir/article-1-678-en.html
22- Moeini Fard.M, Hedayati.M. Aluxan and Streptozotocin, Diabetes Research Tool. Journal of Applied Sports Physiology, 2015; 10(20): 13-22. doi: 10.22080/jaep.2015.915.
23- Asgari M, Asle-Rousta M, Sofiabadi M. Effect of Royal Jelly on Blood Glucose and Lipids in Streptozotocin Induced Type 1 Diabetic Rats. J Arak Uni Med Sci 2017; 20 (5) :48-56.URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-4767-en.html
24- Baburao Waykar B. and Alqadhi YA, Administration of Honey and Royal Jelly Ameliorate Cisplatin Induced Changes in Liver and Kidney Function in rats. Biomed Pharmacol J. 2018; 11(4):2191-2199. DOI:10.13005/bpj/1601
25- Rodrigues B, Figueroa DM, Mostarda CT, Heeren MV, Irigoyen MC, De Angelis K. Maximal exercise test is a useful method for physical capacity and oxygen consumption determination in streptozotocin-diabetic rats. Cardiovasc Diabetol. 2007; 6:38. Published 2007 Dec 13. doi:10.1186/1475-2840-6-38
26- Akbarzadeh A, Fattahi bafghi A. The effect of high intencity interval training combined with curcumin supplementation on Plasma glucose concentration and insulin resistance in diabetic rats. JSSU 2018; 25 (12) :961-969.URL: http://jssu.ssu.ac.ir/article-1-4261-fa.html
27- Rezaei. R, Norshahi M, Bigdeli. M R, Khodagholi. F, Haghparast. A, Effect of eight weeks of continuous and interval intense aerobic exercise on VEGFR-2 and VEGF-A values in the brain tissue of wistar rats. Journal of Exercise Physiology and Physical Activity. Physiology of Exercise and Physical Activity, 2015; 8(2): 1213-1221. http://oeppa.sbu.ac.ir/article_98757.html?lang=fa
28- Hoseini A, Zar A, Mansouri A. Effect of Aloevera with Swimming Training on the Alanine Aminotransferase and Aspartate Aminotransferase Levels of Diabetic Rats. Iranian J Nutr Sci Food Technol 2017; 11 (4) :29-38.URL: http://nsft.sbmu.ac.ir/article-1-2156-en.html
29- Eslami, L., Rahmani nia, F., Nakhostin Roohi, B. The effect of 12 week vitamin E supplementation and regular physical activity on selected liver enzymes of non-alcoholic fatty liver patients. Sport Physiology, 2014; 6(23): 69-82.
30- Hasani, A., Ansari, R., Mazani, A. Effect of 8 weeks of Aerobic Training and using Chicory extractive supplementation on Serum levels of ALT and AST Enzymes in women with Fatty Liver. The Iranian Journal of Obstetrics, Gynecology and Infertility, 2016; 19(10): 1-8. doi: 10.22038/ijogi.2016.7109
31- Davoodi M, Moosavi H, Nikbakht M. The effect of eight weeks selected aerobic exercise on liver parenchyma and liver enzymes (AST, ALT) of fat liver patients. J Shahrekord Univ Med Sci. 2012; 14 (1) :84-90.URL: http://78.39.35.44/article-1-1054-en.html
32- Karami, E., Gholi Zadeh, M. R., Ahanghar, H., Mahmoodi, K. The EffectOf an Endurance Training Period on Plasma Alanine Aminotransferase Level in Patients with Nonalcoholic Fatty LiverDisease. , 2013; 6(3)
33- Ebrahimi, M., Fathi, R., Ansari Pirsarii, Z., Talebi-Garakani, E. Relative Gene Expression of Key Genes Involved in Lipid Metabolism, Following High Fat Diet and Moderate and High Intensity Aerobic Training in Rat’s Liver. Sport Physiology, 2017; 9(34): 201-216. doi: 10.22089/spj.2017.2767.1374
34- Viuda-Martos M, Ruiz-Navajas Y, Fernández-López J,
35- Pérez-Alvarez JA. Functional properties of honey, propolis, and royal jelly. J Food Sci. 2008; 73(9):R117-R124. doi:10.1111/j.1750-3841.2008.00966.x
36- Kocot J, Kiełczykowska M, Luchowska-Kocot D, Kurzepa J, Musik I. Antioxidant Potential of Propolis, Bee Pollen, and Royal Jelly: Possible Medical Application. Oxid Med Cell Longev. 2018; 2018:7074209. Published 2018 May 2. doi:10.1155/2018/7074209
37- Testa R, Bonfigli AR, Genovese S, De Nigris V, Ceriello A. The Possible Role of Flavonoids in the Prevention of Diabetic Complications. Nutrients. 2016; 8(5):310. Published 2016 May 20. doi:10.3390/nu8050310
38- Nagai T, Inoue R, Suzuki N, Nagashima T. Antioxidant properties of enzymatic hydrolysates from royal jelly. J Med Food. 2006; 9(3):363-367. doi:10.1089/jmf.2006.9.363
39- Amirshahi T, Nejati V, Najafi G. Biochemical and Histological Evaluation of Protective Effect of Royal Jelly on Pancreas-Induced Oxidative Stress in Male Rat Pancreas. J Mazandaran Univ Med Sci 2013; 23 (107) :107-115.URL: http://jmums.mazums.ac.ir/article-1-3057-en.html
40- Afkhami-Ardekani M, Shojaoddiny-Ardekani A. Effect of vitamin C on blood glucose, serum lipids & serum insulin in type 2 diabetes patients. Indian J Med Res. 2007; 126(5):471-474.
41- Dakhale GN, Chaudhari HV, Shrivastava M. Supplementation of vitamin C reduces blood glucose and improves glycosylated hemoglobin in type 2 diabetes mellitus: a randomized, double-blind study. Adv Pharmacol Sci. 2011; 2011:195271. doi:10.1155/2011/195271
42- Xiang X, Liu Y, Zhang X, Zhang W, Wang Z. Effects of biotin on blood glucose regulation in type 2 diabetes rat model. Wei Sheng Yan Jiu. 2015; 44(2):185-195.
تاثیر هشت هفته تمرین تناوبی و ژل رویالn کروموزومی بر آنزیم های کبدی و شاخص مقاومت به انسولین رت های چاق دیابتی نوع دو
سحر ریاستی 1 ، حسین عابد نطنزی2 ، ماندانا غلامی3
1- دانشجوی دکتری تخصصی فیزیولوژی ورزشی، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2- استادیار، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران. نویسنده مسئول: : abednazari@gmail.com
3- دانشیار ، گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
تاریخ دریافت:27/03/1401 تاریخ پذیرش: 08/05/1401
چکیده :
زمینه و هدف : دیابت نوع دو شایعترین بیماری درونریز است که بهدلیل عدم تحمل گلوکز دراثر برهمخوردن تعادل بین ذخایر و تقاضای انسولین رخ میدهدکه با تغییرات ساختاری و عملکردی در کبد منجر به تغییرات در آنزیم های کبدی می شود. هدف پژوهش حاضر مطالعه تغییرات آنزیم های کبدی و شاخص مقاومت بهانسولین پس از انجام تمرین تناوبی و ژل رویال در رتهای چاق دیابتی نوع دو بود.
مواد و روشها: نمونه آماری پژوهش حاضر 36 سر موشهای صحرایی نر چاق با میانگین وزن 409 گرم بودند. پس از20 هفته تغذیه با رژیم پرچرب با تزریق درون صفاقی 25 میلیگرم STZ به ازای کیلوگرم وزن موشها دیابتی شدند. موشهایی با گلوکز ناشتای آنها بین150 تا400 میلیگرمدردسیلیتر، دیابتی نوع دوم در نظر گرفته شد. موشهای دیابتی در 4 گروه کنترل (6 سر)، تمرین تناوبی (8 سر)، ژل رویال (7 سر) ، تمرین تناوبی شدید- ژل رویال ( 8 سر) گروه بندی و پروتکل تمرینی و گاواژ ژل رویال روی آنها به مدت 8 هفته اجرا شد. هشت هفته تمرین تناوبی شدید ، پنج جلسه در هفته با تناوب شدید 2 دقیقهای80 تا 90 درصد VO2max و تناوب استراحت یک دقیقهای با 50 تا 56 درصدVO2max اجرا شد. ژل رویال بصورت گاواژ به میزان 100 میلی گرم برکیلوگرم 5 روز در هفته داده شد. پس از پایان پروتکل خونگیری انجام شد و آنزیم های کبدی و گلوکز با استفاده از اتوآنالیزر و انسولین با استفاده از کیت آزمایشگاهی اندازه گیری و با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه و دوعاملی و آزمون تعقیبی تجزیه و تحلیل شدند.
نتایج: نشان داد در مقایسه با گروه کنترل، تمرین تناوبی شدید به کاهش معنیدار گلوکز و شاخص مقاومت به انسولین و تمرین تناوبی به کاهش آنزیم های کبدی ALT و AST و ALP در مقایسه با گروه کنترل منجر شد که در مورد ALP کاهش معنی دار بود (P=0.001).
نتیجه گیری: به نظر میرسد تمرین تناوبی شدید و مصرف ژل رویال ، بتوانند درکاهش آنزیمهای کبدی و بهبود وضعیت کبد در موشهای صحرایی تاثیر گذار باشند.
کلمات کلیدی: تمرین تناوبی شدید، ژل رویال ،آنزیم کبدی، دیابت نوع دو، موش
مقدمه:
دیابت نوع دو شایع ترین بیماری درون ریز است که بهدلیل عدم تحمل گلوکز در اثر برهمخوردن تعادل بین ذخایر و تقاضای انسولین رخ میدهد. این بیماری متابولیکی با هیپرگلیسمی ناشی از نقصان ترشح انسولین، مقاومت به انسولین و یا ترکیبی ازهر دو مشخص می شود و بــا افــزایش گلــوکز خــون، اخــتلال در متابولیســم کربوهیدرات و لیپید همراه می باشد(1) . این بیماری متابولیسم درون سلولی اغلب بافت ها از جمله کبد را متاثر می کند و به عنوان یکی از عوامل اصلی شیوع اختلالات کبدی نیز محسوب می شود.حفظ ثبات سطح گلوکز خون توسط برداشت و ذخیره سازی گلوکز از وظایف کبد به شمار می رود.
دیابت نوع دو ریشه در مقاومت انسولینی عضلات اسکلتی، بافت چربی و کبد و اختلال در ترشح انسولین دارد (2) و ابتلا به آن باعث ایجاد تغییرات ساختمانی و عملکردی در کبد در نتیجه ی تغییر در میزان انسولین میگردد. کبد در بسیاری از فرآیندهای فیزیولوژیک از جمله تنظیم قند، سنتز پروتئین و لیپیدهای پلاسما و نیز سنتز اسیدهای صفراوی و ذخیره ویتامینها (A-D-E-K-B12) نقش محوری دارد (3و4) و در طی آسیب هپاتوسلولار، سطوح بالای سرمی آنزیمهایALT و AST دیده میشود بر اساس گزارش انجمن مطالعات بیماریهای کبد آمریکا، AST و ALT نشانگرهای مناسب سلامتی و بیماری کبد هستند و آسیبهای هپاتوسلولار علت معمول سطح بالای سرمی آنزیمهای آلانین آمینوترانسفراز (ALT) و آسپارتات آمینوترانسفراز (AST) میباشد که قبلا به نامهای گلوتامیک پیرویک ترانس آمیناز سرمی (SGPT) و گلوتامیک اگزال استیک ترانس آمینازسرمی (SGOT) خوانده میشدند (5)ALT . عمدتا در سیتوپلاسیم سلولهای کبدی وجود دارد اما AST علاوه بر سیتوپلاسم در میتوکندریهای سلولهای کبدی نیز وجود دارد و علاوه بر آن بررسیها نیز نشان میدهد که AST به ترتیب غلظت در کبد، قلب، عضله اسکلتی، کلیه، پانکراس، ریه، بافت چربی و خون وجود دارد(6). این آنزیمها شاخص افزایش مقدار چربی در کبد هستند و هر دو آنها در گلوکونئوژنر دخیل می باشند (7)
با توجه به نقش انجام تمرینات و فعالیت های ورزشی در پیشگیری و کنترل چاقی و دیابت ، اتخاذ شیوه های مختلف تمرینی برای پیشگیری و کاهش شیوع چاقی و نیز کمک به کاهش روند چاقی و عوارض ناشی از آن مانند بیماری های کاردیومتابولیک مانند کبد چرب و دیابت و .. در مطالعات ضرورت پیدا می کند. تمرینات تناوبی شدید(HIIT) که معمولا با شدت های بالاتر از 90 درصد حداکثر ضربان قلب و دوره استراحت های کم و مدت زمان تمرینی کمتر از 20 دقیقه انجام میگیرد، با بکارگیری و درگیر کردن بهتر و بیشتر تارهای عضلانی و فراخوانی قویتر ارگانهای سوخت وسازی و متابولیکی میتواند از طریق سازوکار سلولی مولکولی، متابولیسم کل بدن را در جهت مثبت تحت تأثیر قرار دهد(8).
در طب سنتی برای پیشگیری و درمان بیماری¬های متابولیک از جمله دیابت و کبد چرب از داروهای گیاهی و سنتی استفاده می شود. در همين زمينـه، مصـرف عوامل آنتي اكسيداني مي تواند موثر باشد ولـي در مـورد اثربخـشي قطعـي بسياري از آنها تاكنون شواهد معتبري يافت نـشده اسـت (9و10).ژل رویال (Royal Jelly) ماده سفید مایل به زرد است که توسط غدد تحت فکی زنبورهاي کارگر ترشح و توسط زنبور ملکه در تمام عمر و لاروها در طول دوره رشد مصرف می شود . ژل رویال RJ و ترکیبات فعال زیستی آن بهدلیل داشتن اثرات آنتی اکسیدانی و خاصیت ضد باکتریایی، ضد دیابتی، ضد سرطان، ضد التهابی، ضد فشار خون، و داروهای سیستم ایمنی بدن، داروهای گستردهای را به نمایش میگذارند.(11 و12). ژل رویال بهطور عمده از ترکیبات مهم با فعالیتهای بیولوژیکی و تقویت کننده سلامتی مانند پروتئینها، لیپیدها، قندها، ویتامینها، مواد معدنی و اسیدهای آمینه آزاد تشکیل شده است و حاوی ویتامینهایی مانند ریبوفلاوین، تیامین، نیاسین، اسید فولیک، بیوتین، و پیریدوکسین و مقادیر کمتری از ویتامینهایC ، D ، A و E و علاوه بر این، کلسیم، سدیم، پتاسیم، مس، آهن، روی و منگنز مواد معدنی اصلی RJ هستند. (13 و 14) علاوه بر این، RJ فعالیتهای بیولوژیکی متنوعی از قبیل اثر فشار خون، عملکرد شبیه انسولین دارد. بنابراین، ممکن است که RJ تأثیراتی در مقاومت به انسولین داشته باشد که بهعنوان علت اصلی DM در نظر گرفته میشود.(15). بهطور مثال، در یک مطالعه روی موشها، استفاده از مکمل با ژل رویال با دوزهای مختلف (10 ، 30 و 300 میلی گرم بر کیلوگرم) به کاهش فشار خون سیستولیک و سطح انسولین سرم و شاخص مقاومت به انسولین منجر شد. اثرات آنتی اکسیدانی، آنتی باکتریایی، ضدالتهابی و محافظت کننده عصبی ژل رویال نیز به اثبات رسیده است (17،16).
اما تاکنون گزارشی مبنی بر اثرات تعاملی تمرین تناوبی شدید(HIIT) و اثرات ضد دیابتی ژل رویال و مصرف طولانی مدت این ماده بر تغییرات همزمان آنزیم های کبدی و شاخص مقاومت به انسولین موش¬هاي مدل چاق شده با رژیم پر چرب و دیابتی شده نوع دو با دوز پایین استرپتوزوتوسین (STZ)یعنی 25mg/kg مورد مطالعه قرار نگرفته است. لذا در این مطالعه در نظر است تاثیرات تمرینی تناوبی شدید بهمراه ژل رویال بر تغییرات همزمان آنزیم های کبدی و شاخص مقاومت به انسولین موش¬هاي مدل چاق شده با رژیم پر چرب و دیابتی شده نوع دو گزارش گردد تا شاید بتوان از اثر بخشی و نقش آنتی اکسیدانی و ضد التهابی ژل رویال در کنار طراحی برنامه ورزشی تناوبی متناسب با رژیم غذایی برای کاهش عوارض کبدی افراد دیابتی ها کمک گرفت . امید است نتایج حاصل از این پژوهش در علوم پزشکی و ورزشی پس از مطالعات انسانی مشابه به عنوان راهی نجات بخش در بهبود عوارض ناشی از دیابت مانند آسیب های کبدی مورد استفاده قرار گیرد.
مواد و روش ها
این مطالعه از نوع بنیادی می باشد که به روش تجربی و آزمایشگاهی انجام شد . طرح تحقیق حاضر موفق به اخذ کد اخلاق به شماره ی IR.SSRC.REC.1401.012 از پژوهشگاه تربیت بدنی شد. جامعه آماری پژوهش حاضر را موش¬های صحرایی نر تشکیل می¬دادند و نمونه ¬های پژوهش 36 سر رت نر نژاد ویستار جوان با دامنه سنی 35 تا 45 روز و میانگینی وزنی 10±110 گرم بودند. پس از دو هفته آشنایی با محیط آزمایشگاه و رسیدن به وزن میانگین 30± 170 تحت رژیم پر چرب قرار گرفتند. پس از 20 هفته ( 5 ماه) تغذیه با رژیم پرچرب و دسترسی آزاد به مواد غذایی و آب، به 4 گروه کنترل دیابتی ( 8 سر )، تمرین تناوبی شدید (10سر )، ژل رویال (8 سر )، تمرین تناوبی شدید و ژل رویال (10 سر ) تقسیم شدند که در پایان پروتکل 29 سر در 4 گروه کنترل دیابتی (6 سر)، تمرین تناوبی شدید (8) ، ژل رویال (7 )، تمرین تناوبی شدید و ژل رویال (8 سر) باقیماندند. برای نگهداری موش¬های صحرایی از قفس های جنس پلی کربنات شفاف با قابلیت اتو کلاو استفاده شد. دمای مطلوب محل نگهداری حیوانات 20 تا 24 درجه سانتی گراد و رطوبت نسبی حدود 55 تا 65 درصد بود چرخه روشنایی نیز هر 12 ساعت یکبار به طور دقیق توسط تنظیم کننده الکترونیکی نور سالن نگهداری حیوانات آزمایشگاهی رعایت شد. جهت تغذیه موشهای صحرایی از رژیم پر چرب استاندارد استفاده شد. دسترسی موشهای صحرایی به غذا بهصورت نامحدود بود و آب در بطری های500 میلی لیتری در تمامی قفس¬ها وجود داشت.
براي رژیم پر چرب موش ها ، پس از آشناسازي و سازگاري با محیط جدید، تمامی رت ها به مدت 20 هفته (5 ماه) تحت رژیم غذایی پرچرب تهیه شده توسط پژوهشکده زیست فناوری رویان قرار گرفتند که شامل 45 درصد انرژي کل از چربی مشتق شده از روغن حیوانی(حاوي24 گرم چربی، 24 گرم پروتئین و 41 گرم کربوهیدرات در هر 100 گرم می باشد رژیم پر چرب 45 درصد به مدت 3 ماه و رژیم پر چرب 60 درصد به مدت 2 ماه داده شد (جدول 1) (19،18).
جدول 1- ترکیب امولسیون پر چرب جهت گاواژ به موش های صحرایی
ماده | غذای رایج | غذای پرچرب 45% | غذای پرچرب 60% |
کربوهیدرات (%) | 03/50 | 41 | 26 |
پروتئین (%) | 23 | 24 | 24 |
چربی (%) | 1/5 | 24 | 35 |
چربی (Kcal%) | - | 45 | 60 |
کالری (Kcal/g) | 1/3 | 8/4 | 2/5 |
روش دیابتی کردن رت¬ها از طریق تزریق استرپتوزتوسین (STZ ):
براي القاي دیابت پس از رژیم غذایی پر چرب به مدت20 هفته از تزریق محلول تازه تهیه شده از STZ درسرم فیزیولوژیکی و بهصورت داخل صفاقی (25 میلی گرم/کیلوگرم) استفاده شد. یک هفته پس از تزریق، گلوکز ناشتایی خون با ایجاد جراحت کوچک در دم رتها یک قطره خون بر روي نوار گلوکومتري قرارگرفته و توسط دستگاه گلوکومتر نوار خوانده شد و اندازه گیري گردید و قند خون بین 150 تا 400 میلی گرم/ دسی لیتر بهعنوان معیاري براي اطمینان از ابتلاي رتها به دیابت درنظر گرفته شد (20، 21).
در طی دوره آزمایش به موشهای گروه ژل رویال، وگروه ژل رویال و تمرین تناوبی شدید، ژل رویال با دوز 100 میلی گرم بر کیلوگرم (100mg/kg) رقیق شده در آب مقطر و به روش گاواژ 5 روز در هفته برای گروه ژل رویال و تمرین – ژل قبل از شروع تمرین خورانده شد . ژل رویال در دمای منفی 20 و بهصورت سرد نگهداری شده و هنگام گاواژ طبق دوز لازم با توجه به پروتکل رفرنسها در آب مقطر حل و گاواژ شد (22و23).
آزمون تمرین دویدن با سرعت حداکثر برای تعیین شدت تمرینMERT (Maximal Exercise Running Test): برای تعیین سرعت حداکثر از پروتکل رودریگرز و همکاران (2007) استفاده شد. برای اندازهگیری حداکثر اکسیژن مصرفی(VO2max) به دلیل عدم دسترسی به ابزار مستقیم (مانند دستگاه آنالیز گازهای تنفسی) و با توجه به پژوهشهای انجام شده، پروتکل غیرمستقیم با دقّت زیاد مورد استفاده قرار گرفت. به این ترتیب که هر دو هفته یکبار موشها در یک وهله تمرینی پس از 5 دقیقه گرم کردن با سرعت 10 متر در دقیقه سپس با سرعت 15 متر در دقیقه به مدت 2 دقیقه شروع به دویدن کردند و هر 3 دقیقه 3 متر در دقیقه به سرعت افزوده شد تا اینکه هر کدام از موشها که نتوانستند ادامه دهند و روی شوکر باقی ماندند و به واماندگی رسیدند، آن سرعت بهعنوان سرعت حداکثر آنان در نظر گرفته میشد و سرعت حداکثر برای شدت تمرین بین 80 تا 95 درصد MERT در نظر گرفته شد که خلاصه پروتکل در جدول 2 آمده است. با توجه به پژوهشهای صورت گرفته، ارتباط بالایی بین سرعت نوارگردان و VO2max رتها وجود دارد (r=0.94-0.98.p<0.05 ). از اینرو میتوان با توجه به سرعت دویدن، میزان VO2max رت¬ها را برآورد کرد (24).
پروتکل تمرین تناوبی شدید(HIIT):
برنامه هشت هفته تمرین هوازي ، پنج جلسه در هفته با افزایش تدریجی تناوب شدید از سرعت 22 الی 38 متر بر دقیقه (80 تا 90 درصد Vo2max) و تناوب استراحت با سرعت 16 تا 22 متر در دقیقه ( 50 تا 56 درصدvo2max ) زمان 15 الی 34 دقیقه به صورت دویدن روي تردمیل انجام شد (26،25 ) (جدول 2).
جدول 2- پروتکل تمرین تناوبی شدید
هفته | شدتگرم کردن 5 دقیقه | تعدادتناوب شدید | زمانتناوب شدید | سرعت تناوب شدید | زمانتناوب استراحت | شدتتناوب استراحت | شدتسرد کردن 5 دقیقه |
زمانکل ( دقیقه ) |
اول و دوم | 10متردردقیقه | 2 تناوب | 2 دقیقه | 80 % سرعت بیشینه ( 30 متر در دقیقه ) | 1 دقیقه | 50 % ( 16 متر در دقیقه ) | 10 متر در دقیقه | 16 |
سومو چهارم | 10 | 4 تناوب | 2 دقیقه | 85% (32 متر در دقیقه ) | 1 دقیقه | 52 % ( 18 متر در دقیقه ) | 10 | 22 |
پنجمو ششم | 10 | 6 تناوب | 2 دقیقه | 90 %(34 متر در دقیقه ) | 1 دقیقه | 54 % ( 20 متر در دقیقه ) | 10 | 28 |
هفتموهشتم | 10 | 8 تناوب | 2 دقیقه | 95%(36 متر در دقیقه ) | 1 دقیقه | 56 % ( 22 متر در دقیقه ) | 10 | 34 |
نمونهگیری: با خاتمه دوره تمرینی و 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین گرووهای تجربی تمرینی و پس از 12 ساعت ناشتایی موشها توسط ماده بی هوشی اتر بیهوش و نمونههای خون از طریق خونگیری از قلب جمعآوری و در دمای 20- نگهداری شد. آنزیم های کبدی و گلوکز با استفاده از دستگاه اتو آنالیزر و انسولین توسط کیت مخصوص شرکت پارس آزمون اندازهگیری شدند. شاخص مقاومت به انسولین(HOMA-IR) با استفاده از فرمول محاسبه شد (11).
405/ (گلوکز (mg/dl ) * انسولین(µUI/ml ) = مقاومت به انسولین(HOMA-IR)
روش تجزیه و تحلیل داده ها :
داده ها با استفاده از نرم افزار SPSS22 تجزیه و تحلیل شدند .برای توصیف داده ها از آمار توصیفی (میانگین و انحراف استاندارد) استفاده شد.آزمون شاپیرو ویلک جهت تعیین طبیعی بودن توزیع داده ها و آزمون لوین برای تجانس واریانس ها و از آمار استنباطی تحلیل واریانس یک راهه و آزمون تعقیبی بن فرونی جهت مقایسه تفاوت بین گروهها و از آزمون تحلیل واریانس دو عاملی وشاخص تعیین اندازه اثر جهت مقایسه میزان تاثیرهریک از متغییر های مستقل استفاده گردید. سطح معنی داری 05/0 p≤ در نظر گرفته شد.
نتایج
اطلاعات توصیفی وزن و گلوکز و انسولین و شاخص مقاومت به انسولین موشهای مورد مطالعه پس از رژیم پر چرب HFD و القای دیابت با STZ برای تشخیص دیابت نوع دوم که بر روی 7 سر از موش ها بطور تصادفی اندازه گیری شد در جدول 3 گزارش شده است.
جدول 3- اطلاعات توصیفی موشهای صحرایی پس از رژیم پر چرب HFD و القای دیابت با STZ برای تشخیص دیابت نوع دوم
وزن شروع پروتکل (گرم) | وزن پس از چاقی (گرم) | گلوکز( mg/dl ) | انسولین (µUI/ml ) | HOMA.IR |
46/19 ± 34/193 | 69/51 ± 03/409 | 5/124 ± 363 | 49/0 ± 92/3 | 43/1 ± 56/3 |
در جدول3 نیز میانگین وزن موشها (گرم) قبل و پس از رژیم پر چرب را نشان میدهد. این جدول نشان میدهد وزن بعد ازاعمال رژیم پرچرب افزایش قابل مشاهده داشته است. اطلاعات توصیفی گلوکز و انسولین و شاخص مقاومت انسولین موشها که پس از خونگیری از دم اندازهگیری شده نیز در جدول3 مشاهده میشودکه حاکی از دیابتی شدن موشها میباشد. جدول 4 نیز اطلاعات توصیفی متغییر ها را در گروههای مختلف نشان میدهد. و شکل1 تغییرات آنزیم کبدی را در گروه های مختلف را نشان می دهد.
جدول 4- توصیف متغییر های پژوهش در گروه های مختلف
متغییر/ گروه | کنترل(6 سر) | تمرین تناوبی(8 سر) | ژل رویال(7 سر) | تمرین و ژل رویال (8 سر ) |
وزن پس از رژیم پر چرب (گرم) | 48.42 ± 386.66 | 64.64 ± 407.37 | 33.69 ± 417.42 | 56.05 ± 420.42 |
وزن پس از هشت هفته (گرم) | 71.3± 317 | 54.28 ± 373.12 | 35.17 ± 344.57 | 32.27 ± 334.25 |
گلوکز(میلی گرم بر دسی لیتر) | 39.39 ± 333.83 | 40.04 ± 138.25 | 15.74 ± 131.57 | 14.87 ± 134 |
انسولین (µUI/ml ) | 3.89 ± 0.53 | 6.22 ± 1.35 | 7.36 ± 2.87 | 5.12 ± 0.89 |
HOMA.IR | 3.18 ± 0.33 | 2.04 ± 0.35 | 2.31 ± 0.68 | 1.69 ± 0.36 |
ALT(u/l) | 38.46± 109.16 | 29.93± 83.25 | 13.81± 97.57 | 11.76± 92.87 |
AST(u/l) | 24.37± 177.66 | 11.04± 123.62 | 13.46± 124 | 10.53± 110.12 |
ALP(u/l) | 164.05± 646.16 | 101.09± 456.37 | 81.87± 489 | 36.83± 438.25 |
شکل1 تغییرات آنزیم کبدی در گروه های مختلف .
جدول 5- نتایج آزمون تحلیل واریانس یکطرفه
متغییر / آماره | F | معنی داری | نتیجه |
وزن | 1.92 | 0.15 |
|
گلوکز | 71.44 | 0.0001 | ** |
انسولین | 5.26 | 0.006 | ** |
شاخص مقاومت به انسولین | 12.8 | 0.0001 | ** |
ALT | 1.26 | 0.30 |
|
AST | 1.80 | 0.17 |
|
ALP | 5.69 | 0.004 | ** |
جدول 6 - نتایج تحلیل واریانس دو عاملی و تعقیبی بنفرونی و نیز اندازه اثرگروهها
متغییر/شاخص آماری | گروه | گروه | F | Sig. | اندازه اثر | نتایج آزمون تعقیبی |
وزن(گرم) | کنترل | تمرین | 943/0 | 341/0 | 036/0 | P= 627/0 |
ژل رویال | 334/0 | 569/0 | 013/0 |
| ||
تمرین*ژل رویال | 29/4 | 049/0 | 147/0 |
| ||
گلوکز(میلی گرم بر دسی لیتر) | کنترل | تمرین | 70/75 | 0001/0 | 752/0 | C&E. P= 0001/0 |
ژل رویال | 53/86 | 0001/0 | 776/0 | E &EG. P= 992/0 | ||
تمرین*ژل رویال | 55/79 | 0001/0 | 761/0 | C&EG. P= 0001/0 | ||
انسولین (میکرو واحد بر میلی لیتر) | کنترل | تمرین | 005/0 | 946/0 | 00/0 | C&G. P= 001/0 |
ژل رویال | 62/3 | 069/0 | 127/0 |
| ||
تمرین*ژل رویال | 45/13 | 001/0 | 350/0 |
| ||
شاخص مقاومت به انسولین | کنترل | تمرین | 23/26 | 012/0 | 0001/0 | C&E. P= 001/0 |
ژل رویال | 78/12 | 167/0 | 001/0 | C&G. P= 001/0 | ||
تمرین*ژل رویال | 26/2 | 394/0 | 145/0 | E&EG P= 001/0 | ||
ALT(U/L) | کنترل | تمرین | 1.43 | 0.24 | 0.05 |
|
ژل رویال | 0.008 | 0.77 | 0.003 |
| ||
تمرین*ژل رویال | 2.21 | 0.14 | 0.08 |
| ||
AST(U/L) | کنترل | تمرین | 2.46 | 0.12 | 0.09 |
|
ژل رویال | 2.40 | 0.13 | 0.08 |
| ||
تمرین*ژل رویال | 0.96 | 0.33 | 0.03 |
| ||
ALP(U/L) | کنترل | تمرین | 9.43 | 0.005 | 0.27 | C&E. P= 01/0 |
ژل رویال | 4.91 | 0.03 | 0.16 | C&G. P= 05/0 | ||
تمرین*ژل رویال | 3.62 | 0.06 | 0.12 | C&EG P= 005/0 |
C=کنترل ،E=، تمرین G= ،ژل رویالEG=تمرین و ژل رویال
با توجه به جداول و نمودارنتایج زیر بهدست آمد:
میانگین وزن در گروههای تجربی نسبت به کنترل تغییر معنیداری نداشت. میانگین غلظت گلوکز در گروه تمرین نسبت به کنترل کاهش معنی دار داشت (005/0=P ) و در گروه تمرین- ژل رویال نسبت به گروه ژل رویال تفاوت معنی داری نداشت و درگروه تمرین- ژل نسبت به کنترل کاهش معنی داری داشت (001/0=P) .میانگین غلظت انسولین در گروه تمرین نسبت به کنترل افزایش معنی دار داشت (005/0=P ) و در گروه تمرین- ژل رویال نسبت به گروه ژل رویال تفاوت معنی داری نداشت. اما گروه ژل رویال نسبت به کنترل افزایش معنی داری داشت. و درگروه تمرین ژل رویال نسبت به کنترل افزایش غیرمعنی دار داشت.میانگین شاخص مقاومت به انسولین در گروه تمرین نسبت به گروه کنترل و ژل رویال کاهش معنی دار داشت (044/0=P ) میانگین غلظت های آنزیم های کبدی ALT و AST در گروه تمرین نسبت به کنترل کاهش مشاهده شد که معنی دار نبود و در مورد آنزیم ALP در گروههای تجربی نسبت به کنترل کاهش معنی دار مشاهده شد که در گروه تمرین تناوبی – ژل رویال نسبت به تمرین و ژل تنها کاهش بیشتر که اندازه اثر تمرین تناوبی بیشتر بود.
بحث:
يافته هاي پژوهش حاضر نشان داد كه تمرين تناوبی شدید و ژل رویال منجر به کاهش معنی دارگلوکز و افزایش انسولین و کاهش معنی دار مقاومت به انسولین موش های دیابتی نوع دوم تغذیه شده با رژیم پر چرب گردید و غلظت سرمی آنزیم های کبدی در گروههای تجربی نسبت به کنترل کاهش داشت که در مورد آنزیم ALP تفاوت معنی دار بود .
در سالهای اخیر مطالعات مختلفی به منظور بررسی اثرات تعاملی ورزش و مکملهای تغذیهای و گیاهان دارویی در مدیریت دیابت نوع 2 و عوارض آن انجام شده است از جمله حسینی و همکاران (1396) به بررسی تاثیر تمرین شنا و عصاره آلوئه ورا بر آنزیم های کبدی موشهای صحرایی دیابتی نوع دو پرداختند و نتیجه گرفتند دریافت عصاره آلوئه ورا و تمرین شنا هر کدام به تنهایی اثر کاهنده ای بر آنزیم های کبدی AST و ALT داشت که در گروه دریافت مکمل همراه با تمرین اثربیشتر بوده است (27). اسلامی و همکاران (1393) نیز تاثیر 12 هفته مصرف ویتامین E و تمرین بدنی منظم بر سطوح آنزیمهای کبدی در مبتلایان به کبد چرب غیر الکلی را مقایسه کردند، و دریافتند که پس از انجام مداخلات، آنزیم های کبدی AST و ALT وALP در هر دو گروه کاهش قابل توجهی را نشان داد و تفاوت معنی داری بین دو گروه وجود نداشت (28). همچنین در مطالعه حسنی و همکاران (139۵) تاثیر هشت هفته تمرین هوازی به صورت سه جلسه در هفته به همراه مصرف عصاره کاسنی بر سطوح سرمی آنزیمهای کبدی زنان مبتلا به کبد چرب مورد بررسی قرار گرفت و یافته ها حاکی از این بود که تفاوت معنی داری در مقادیر AST و ALT به وجود آمد و این کاهش در گروه ترکیبی تمرین و عصاره کاسنی در مقایسه با گروه تمرین تنها و گروه تمرین همراه با دارو نما بیشتر بود (29). داوودی و همکاران (1391) تحقیقی را با عنوان تاثیر هشت هفته تمرینات استقامتی بر روی پارانشیم کبد و آنزیم های کبدی AST و ALT در مردان مبتلا به کبد چرب انجام دادند و به این نتیجه رسیدند که پس از تمرین، سطوح پارانشیم منطقه سطحی کبد و در میزان آنزیم های کبدی در گروه تجربی در مقایسه با گروه کنترل کاهش
معنی داری ایجاد شده بود (30) و در مطالعه کرمی و همکاران (1392) تاثیر یک دوره تمرین استقامتی بر آنزیم کبدی ALT مورد بررسی قرار گرفت و نتایج کاهش معنی داری را در میزان این آنزیم در گروه تجربی نشان داد (31) که این نتایج با یافته های این پژوهش همسو بوده است، همچنین در مطالعه ابراهیمی و همکاران (1396) نیز نشان داده شد که هشت هفته تمرین هوازی متوسط و شدید در آنزیم های کبدی موشهای تغذیه شده با رژیم پرچرب اثر مشهودی نداشت (32) که از این نظر با یافته های این پژوهش همسو نمیباشند. نتایج این تحقیقات با یافتههای پژوهش حاضر از نظر تاثیر گذاری کاهشی بر آنزیمهای کبدی متاثر از نقش تعاملی تمرینات ورزشی و مکمل های غذایی به صورت ترکیبی، همسو می باشند، گرچه هر کدام از آنها از مکمل هایی غیر از ژل رویال و با پروتکل های تمرینی متفاوت بهره گرفتهاند. بنابراین می توان گفت که بر اساس یافته هاي بدست آمده از این پژوهش، تمرین تناوبی توانسته است با کاهش آنزیم های کبدی بدنبال افزایش بار تمرین مانع ازآسیب سلول هاي کبدي شود.
فلاونوئیدها از چند جهت بر دیابت تأثیر میگذارند، این ترکیبات موجب تنظیم متابولیسم کربوهیدرات و لیپید و کاهش هیپرگلیسمی، دیس لیپیدمی و مقاومت به انسولین میشوند و از استرس اکسیداتیو و پاسخ هاي التهابی ممانعت میکنند(33).. فلاونوئیدها بویژه کوئرستین از کاهش وزن در دیابت نیز جلوگیري میکنند (34،35) ژل رویال با خاصیت قوي آنتیاکسیدانی، در برابر گونههاي فعال اکسیژن نظیر رادیکال هیدروکسیل و آنیون سوپراکسید مبارزه میکند (36) و به میزان قابل توجهی موجب کاهش پراکسیداسیون لیپیدي و افزایش آنتی اکسیدانها در بافت پانکراس بیماران دیابتی نوع دو میشود که با توجه به مطالب ذکر شده، بخشی از این اثرات احتمالاً بهعلت وجود فلاونوئیدها در ژل رویال ایجاد شده است. اثر هیپوگلیسمیک ژل رویال را به ویتامینهاي موجود در آن نیز میتوان نسبت داد (37،38). مطالعات نشان داده است که ویتامینهاي B ،C ،D ،E ، بیوتین و نیاسین به فراوانی در ژل رویال یافت میشود. ویتامینC سطح گلوکز سرم را در دیابت نوع دو کاهش میدهد (39) و در بسیاري از واکنش هاي شیمیایی به صورت رقابتی جانشین گلوکز می¬شود و از گلیکوزیلاسیون پروتئینها بهخصوص هموگلوبین و لیپوپروتئین ها ممانعت میکند . ویتامینهايB1، B6،B12،D وE ، بیوتین و نیاسین نیز عملکرد سلولهاي بتا را تقویت میکنند و با تحریک تولید گلیکوژن و مهار گلوکونئوژنز، سطح گلوکز را در بیماران مبتلا به دیابت کاهش می دهد. (40). بنابراین بخشی از نقش مصرف ژل رویال بر کاهش گلوکز را می توان به ترکیبات ویتامینی موجود در آن نسبت داد.
نتیجه گیری : بهطورکلی با توجه به نتایج تحقیق میتوان نتیجه گرفت که تمرینات تناوبی و همینطور در تعامل با ژل رویال می تواند باعث کاهش گلوکز و آنزیم های کبدی گردد و در بهبود سطوح گلوکز بواسطه تاثیر مولفه های ژنتیکی موثر در رهایی گلوکز کبدی و در بیماران دیابتی نوع دو موثر میباشد .ژل رویال هم بدلیل ترکیبات متنوع ویتامینی و پروتئینی و ترکیبات فنلی و جایگزین خوب برای نقش گلوکز و نیز نقش های متعدد آنتی اکسیدانی و ضد التهابی و ... موجب تنظیم متابولیسم کربوهیدرات ها بویژه گلوکز و نیز تنظیم متابولیسم لیپید و کاهش هیپرگلیسمی و دیس لیپیدمی و کاهش مقاومت به انسولین می شوند و استفاده از برنامه های تمرینی ورزشی هوازی از نوع تمرینات تناوبی می تواند اثر بخشی آن را بهبود بخشد با این وجود انجام مطالعات بیشتر و تکمیلی در این زمینه ضروری میباشد .
تشکر و قدر دانی : این مقاله مستخرج از رساله دکتری بود که با کد اخلاق IR.SSRC.REC.1401.012 در کمیته اخلاق پزشکی پژوهشگاه تربیت بدنی وزارت علوم تایید شد . از تمام همکاران پژوهشی و دانشجویان و پرسنل آزمایشگاهی که در این مطالعه مشارکت و مساعدت داشتند تقدیر و تشکر می شود.
فهرست منابع
1- Shokrolahi Ardakani A, Abednatanzi H, Gholami M, Shakeri N. The effect of resistance training on G6pase gene expression in liver hepatocytes, glucose and insulin resistance levels in type 2 diabetic rats. Iranian Journal of Diabetes and Obesity. 2020 Mar 10; 12(1):14-21.
2- Ferguson B. ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription 9th Ed. 2014. J Can Chiropr Assoc. 2014 Sep; 58(3):328. PMCID: PMC4139760.
3- Abdi Ardekani M, Banaeifar A, Arshadi S, Abed Natanzi H. Effect of High-Intensity Interval Training and Thyme honey on liver enzymes of type II diabetic rats. J Diabetes Nurs 2020; 8 (3):1160-1174. URL: http://jdn.zbmu.ac.ir/article-1-419-fa.html.
4- Mansoori, Z., kiani, N., Daryanoosh, F., Samadi, M., Hadidi, V., Haghdel, A. The effect of green tea extract on indices of liver damage (ALT and AST) caused by high intensity interval training in professional soccer players. Journal of Sport and Exercise Physiology, 2019; 11(1): 97-106.
5- Hasani, A., Ansari, R., Mazani, A. Effect of 8 weeks of Aerobic Training and using Chicory extractive supplementation on Serum levels of ALT and AST Enzymes in women with Fatty Liver. The Iranian Journal of Obstetrics, Gynecology and Infertility, 2016; 19(10): 1-8. doi: 10.22038/ijogi.2016.7109
6- Barzegarzadeh H, Dabidi Roshan V. Effects of a 12-Week aerobic Training Course Followed by a 4-Week Detraining Period on Alanine Aminotransferase, Aspartate Aminotransferase, Alkaline Phosphatase and Blood Lipids Level Changes in Menopausal Rats. JRUMS 2012; 11 (3) :207-218URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-1420-fa.html
7- Ebrahimi, M., Fathi, R., Ansari Pirsarii, Z., Talebi-Garakani, E. Relative Gene Expression of Key Genes Involved in Lipid Metabolism, Following High Fat Diet and Moderate and High Intensity Aerobic Training in Rat’s Liver. Sport Physiology, 2017; 9(34): 201-216. doi: 10.22089/spj.2017.2767.1374
9-
Khajehlandi, A., Abednatanzi, H., Nikbakht, H. The Effect of Swimming Training and Aloe Vera Extract on Lipid Profile of10- Male Diabetic Rats. Journal of Isfahan Medical School, 2017; 34(411): 1515-1522.
11- Shapiro K, Gong WC. Natural products used for diabetes. J Am Pharm Assoc (Wash). 2002; 42(2):217-226. doi:10.1331/108658002763508515
12- Yeylaghi Ashrafi M R, Abednatanzi H, Ghazalian F. The effect of eight weeks of high intensity interval training and n-chromosomal royal jelly on G6Pase gene expression in hepatocytes, glucose levels and insulin resistance in type 2 diabetic rats. RJMS 2020; 27 (10):135-150. URL: http://rjms.iums.ac.ir/article-1-6387-en.html.
13- Khazaei M, Ansarian A, Ghanbari E. New Findings on Biological Actions and Clinical Applications of Royal Jelly: A Review. J Diet Suppl. 2018; 15(5):757-775. doi:10.1080/19390211.2017.1363843.
14- Nakajima Y, Tsuruma K, Shimazawa M, Mishima S, Hara H. Comparison of bee products based on assays of antioxidant capacities. BMC Complement Altern Med. 2009; 9:4. Published 2009 Feb 26. doi:10.1186/1472-6882-9-4
15- Nagai T, Inoue R. Preparation and the functional properties of water extract and alkaline extract of royal jelly. Food Chem. 2004; 84(2):181-6.
16- Ramadan MF, Al-Ghamdi A. Bioactive compounds and health-promoting properties of royal jelly: a review. J Funct Foods.2012; 4:39–52.
17- Shidfar F, Jazayeri S, Mousavi SN, Malek M, Hosseini AF, Khoshpey B. Does Supplementation with Royal Jelly Improve Oxidative Stress and Insulin Resistance in Type 2 Diabetic Patients? Iran J Public Health. 2015; 44(6):797-803.
18- Nomura M, Maruo N, Zamami Y, Takatori S, Doi S, Kawasaki H. Yakugaku Zasshi. 2007; 127(11):1877-1882. doi:10.1248/yakushi.127.1877
19- Zou Y, Li J, Lu C, et al. High-fat emulsion-induced rat model of nonalcoholic steatohepatitis. Life Sci. 2006; 79(11):1100-1107. doi:10.1016/j.lfs.2006.03.021
20- Gheibi S, Bakhtiarzadeh F, Ghasemi A. A Review of High Fat Diet-Streptozotocin Model for Induction of Type 2 Diabetes in Rat. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism 2016; 18 (2) :135-148.URL: http://ijem.sbmu.ac.ir/article-1-2039-en.html
21- Aghanouri Z, Noureddini M, Salami M. Effect of Citrullus Colocynthis on diabetic rats plasma glucose. Feyz 2009; 12 (4) :1-6.URL: http://feyz.kaums.ac.ir/article-1-678-en.html
23- Asgari M, Asle-Rousta M, Sofiabadi M. Effect of Royal Jelly on Blood Glucose and Lipids in Streptozotocin Induced Type 1 Diabetic Rats. J Arak Uni Med Sci 2017; 20 (5) :48-56.URL: http://jams.arakmu.ac.ir/article-1-4767-en.html
24- Baburao Waykar B. and Alqadhi YA, Administration of Honey and Royal Jelly Ameliorate Cisplatin Induced Changes in Liver and Kidney Function in rats. Biomed Pharmacol J. 2018; 11(4):2191-2199. DOI:10.13005/bpj/1601
25- Rodrigues B, Figueroa DM, Mostarda CT, Heeren MV, Irigoyen MC, De Angelis K. Maximal exercise test is a useful method for physical capacity and oxygen consumption determination in streptozotocin-diabetic rats. Cardiovasc Diabetol. 2007; 6:38. Published 2007 Dec 13. doi:10.1186/1475-2840-6-38
26- Akbarzadeh A, Fattahi bafghi A. The effect of high intencity interval training combined with curcumin supplementation on Plasma glucose concentration and insulin resistance in diabetic rats. JSSU 2018; 25 (12) :961-969.URL: http://jssu.ssu.ac.ir/article-1-4261-fa.html
28- Hoseini A, Zar A, Mansouri A. Effect of Aloevera with Swimming Training on the Alanine Aminotransferase and Aspartate Aminotransferase Levels of Diabetic Rats. Iranian J Nutr Sci Food Technol 2017; 11 (4) :29-38.URL: http://nsft.sbmu.ac.ir/article-1-2156-en.html
29- Eslami, L., Rahmani nia, F., Nakhostin Roohi, B. The effect of 12 week vitamin E supplementation and regular physical activity on selected liver enzymes of non-alcoholic fatty liver patients. Sport Physiology, 2014; 6(23): 69-82.
30- Hasani, A., Ansari, R., Mazani, A. Effect of 8 weeks of Aerobic Training and using Chicory extractive supplementation on Serum levels of ALT and AST Enzymes in women with Fatty Liver. The Iranian Journal of Obstetrics, Gynecology and Infertility, 2016; 19(10): 1-8. doi: 10.22038/ijogi.2016.7109
31- Davoodi M, Moosavi H, Nikbakht M. The effect of eight weeks selected aerobic exercise on liver parenchyma and liver enzymes (AST, ALT) of fat liver patients. J Shahrekord Univ Med Sci. 2012; 14 (1) :84-90.URL: http://78.39.35.44/article-1-1054-en.html
32- Karami, E., Gholi Zadeh, M. R., Ahanghar, H., Mahmoodi, K. The EffectOf an Endurance Training Period on Plasma Alanine Aminotransferase Level in Patients with Nonalcoholic Fatty LiverDisease. , 2013; 6(3)
33- Ebrahimi, M., Fathi, R., Ansari Pirsarii, Z., Talebi-Garakani, E. Relative Gene Expression of Key Genes Involved in Lipid Metabolism, Following High Fat Diet and Moderate and High Intensity Aerobic Training in Rat’s Liver. Sport Physiology, 2017; 9(34): 201-216. doi: 10.22089/spj.2017.2767.1374
34- Viuda-Martos M, Ruiz-Navajas Y, Fernández-López J,
35- Pérez-Alvarez JA. Functional properties of honey, propolis, and royal jelly. J Food Sci. 2008; 73(9):R117-R124. doi:10.1111/j.1750-3841.2008.00966.x
36- Kocot J, Kiełczykowska M, Luchowska-Kocot D, Kurzepa J, Musik I. Antioxidant Potential of Propolis, Bee Pollen, and Royal Jelly: Possible Medical Application. Oxid Med Cell Longev. 2018; 2018:7074209. Published 2018 May 2. doi:10.1155/2018/7074209
37- Testa R, Bonfigli AR, Genovese S, De Nigris V, Ceriello A. The Possible Role of Flavonoids in the Prevention of Diabetic Complications. Nutrients. 2016; 8(5):310. Published 2016 May 20. doi:10.3390/nu8050310
38- Nagai T, Inoue R, Suzuki N, Nagashima T. Antioxidant properties of enzymatic hydrolysates from royal jelly. J Med Food. 2006; 9(3):363-367. doi:10.1089/jmf.2006.9.363
39- Amirshahi T, Nejati V, Najafi G. Biochemical and Histological Evaluation of Protective Effect of Royal Jelly on Pancreas-Induced Oxidative Stress in Male Rat Pancreas. J Mazandaran Univ Med Sci 2013; 23 (107) :107-115.URL: http://jmums.mazums.ac.ir/article-1-3057-en.html
40- Afkhami-Ardekani M, Shojaoddiny-Ardekani A. Effect of vitamin C on blood glucose, serum lipids & serum insulin in type 2 diabetes patients. Indian J Med Res. 2007; 126(5):471-474.
41- Dakhale GN, Chaudhari HV, Shrivastava M. Supplementation of vitamin C reduces blood glucose and improves glycosylated hemoglobin in type 2 diabetes mellitus: a randomized, double-blind study. Adv Pharmacol Sci. 2011; 2011:195271. doi:10.1155/2011/195271
42- Xiang X, Liu Y, Zhang X, Zhang W, Wang Z. Effects of biotin on blood glucose regulation in type 2 diabetes rat model. Wei Sheng Yan Jiu. 2015; 44(2):185-195.
The effect of eight weeks of HIIT and N-chromosome royal jelly on liver enzymes and insulin resistance index in type 2 diabetic obese rats
Sahar Riasati1 , Hossein Abednatanzi2, Mandana Gholami3
1- PhD student, Department of Physical Education and Sports Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2- Assistant Professor, Department of Physical Education and Sports Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran. Corresponding Author: abednazari@gmail.com
3- Associate Professor, Department of Physical Education and Sports Science, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Received:2022.06. 17 Accepted: 2022.07.30
Abstract:
Background & Aim: Type 2 diabetes is the most common endocrine disease that occurs due to glucose intolerance due to imbalance between reserves and insulin demand, which leads to be changes in liver enzymes with structural and functional changes in the liver. The aim of this study was to study changes in liver enzymes and insulin resistance index after HIIT and royal jelly in obese rats with type 2 diabetes.
Materials & Methods: The statistical sample of the present study was 36 obese male rats with an average weight of 409 gr. After 20 weeks of high-fat diet, rats became diabetic by intraperitoneal injection of 25 mg/kg STZ body weight. Mice with fasting glucose between 150 and 400 mg /dl were considered to have type 2 diabetes. Diabetic rat in 4 groups of control (N=6), HIIT (N=8), royal gel (N=7), HIIT& Royal gel (N=8) group done and Accomplished Eight weeks of HIIT, 5d/w with intense 2-minute intervals of 80 to 90% VO2max and one-minute rest intervals with 50 to 56% VO2max. Royal jelly was given by gavage at the rate of 100 mg / kg 5 days a week. At the end of the protocol, blood samples were taken and liver enzymes and glucose were measured using an auto-analyzer and insulin was measured using a laboratory kit and analyzed using one-way and two-way analysis of variance and post hoc test.
Results: showed that in comparison with the control group, HIIT led to a significant decrease in glucose and insulin resistance index and intermittent exercise resulted in a decrease in liver enzymes ALT, AST and ALP compared to the control group. The ALP decrease was significant (P = 0.001).
Conclusion: It seems that HIIT and consumption of royal jelly can help reduce liver enzymes and improve liver status in rats.
Keywords: HIIT, Royal Jelly, Liver Enzyme, type 2 diabetes, mice